安徽省合肥市第二十四中学高二物理上学期期末试卷含解析

安徽省合肥市第二十四中学高二物理上学期期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 以下四个图片中通电导线受到的安培力竖直向上的是（ ） 参考答案： B 2. （多选） 2014年1月1日起施行的《铁路安全管理条例》规定，设计开行时速120公里以上列车的铁路实行全封闭管理，旅客在动车组列车上吸烟将处以500元以上2000元以下罚款。动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示。M为烟雾传感器，其阻值RM 随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是 A．RM随烟雾浓度的增大而增大 B．RM随烟雾浓度的增大而减小 C．若要提高报警灵敏度可增大R D．若要提高报警灵敏度可减小R 参考答案： BC 3. 跳水运动员从10m 高的跳台上跳下（不计阻力），在下落过程中（   ） A．运动员克服重力做功                B．运动员机械能守恒 C．运动员动能转化为重力势能          D．运动员动能减少，重力势能增加 参考答案： B 4. 关于场强的三个公式:①；②；③适用范围,下列正确的是 A.三个公式都只能在真空中适用   B. 三个公式都适用于任何电场 C.公式②和③只能在真空中适用，公式①只适用于匀强电场 D.公式①适用于任何电场，公式②只适用于点电荷的电场，公式③只适用于匀强电场 参考答案： D 5. 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先 后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2，    则 A.△φ1>△φ2      B.△φ1=△φ2      C.△φ1<△φ2      D.不能判断 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 将截面均匀，长为L、电阻为R的金属导线截去    ，再拉长至L，则导线电阻变为          。 参考答案： 7. 如图所示，绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则 电容器的电容将        ，静电计指针的偏转角           度将           。（填增大或者减小） 参考答案： （1） 增大       （2）减小（ 8. 某同学由于没有量角器,在完成了光路以后,他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆,分别交线段OA于A点,交OO′连线延长线于C点,过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点,如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm, CD=4.00cm.由此可得出玻璃的折射率n=_______。 参考答案： 1.5 9. 三个速率不同的同种带电粒子，如图所示沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，从下边缘飞出时，对入射方向的偏角分别为90°，60°，30°，它们在磁场中运动时间比为                。 参考答案：     3：2：1 10. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝上，如图7所示，现使磁铁开始自由下落，在S极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向是       （填“a→b”或“b → a”），电容器的下极板带        （填“正”或“负”） 电。 参考答案：   a→b     负    11. 某同学手持一块橡皮泥，将它从离地面1.5m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度，则0.1s末橡皮泥的速度大小为_______m/s，4s内橡皮泥下落的位移大小为______m 参考答案：     (1). 1m/s    (2). 1.5m 【详解】自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，根据速度时间关系公式，有：v=gt=10×0.1=1m/s；根据位移时间关系公式，有：h＝gt2，得：，则4s内橡皮泥已经落到地面，故4s内其位移大小为1.5m. 12. 如图所示的实验装置中，极板A接地，已充电的平行板电容器的极板B与静电计相接，静电计的外壳也接地，当插入电介质板时，电容器的电容将        （填“增大”、“减小”或“不变”），静电计指针偏角        （填“增大”、“减小”或“不变”）。 参考答案： 增大，减小 13. 有一条康铜丝，横截面积为0.10mm2，长度为1.20m，在它的两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A，则这种康铜丝的电阻率为         。 参考答案： 5.0×10-7Ω·m 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在用“单摆测定重力加速度”的实验中，除秒表、铁架台、铁夹等器材外，还有以下器材供选用，请选出实验中还需要的器材___________________________. A.有小孔的木球 B.有小孔的铁球 C.米尺 D.卡尺 E.比1 m稍长的细线 F.天平 实验中，某同学在摆球通过最低点时开始计时，同时数“1”；当摆球第紧接着第2次通过最低点时数“2”；依此数下去，当数到“59”时，停止计时，读出这段时间是58.0 s.那么单摆的周期T=_________s；测得摆长L=1.000 m，则测出的重力加速度g=_________m/s2.（取π=3.14） 参考答案： BCDE  2.0  9.87 15. 某同学在“利用单摆测重力加速度”实验中，采用光电传感器记录振动情况。装置如图甲所示，摆球在垂直纸面的平面内摆动，在摆球运动的最低点左、右侧分别放置一激光光源与光敏电阻（其阻值随光的强度增大而减小，随光的强度减小而增大）。光敏电阻与某一自动记录器相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示，则： （1）结合单摆的振动情况和图乙，分析该单摆的振动周期为多少（不需说理）？ （2）若测得单摆的周期是2.0秒、摆长为98.30cm，求当地的重力加速度是多大？（） （3）该同学还想利用该装置测量某山的高度，设在海平面处的测得周期记为、在山顶测得周期记为、地球是质量分布均匀半径为R的球体。请你帮他推导在海平面与山顶的重力加速度比值和此山高度的表达式。                           参考答案： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，相距为L=0.5m的两条足够长的粗糙平行金属导轨与水平面的夹角为=37O，上端接有定值电阻R=3.5Ω，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B=2T。将质量为m=0.5Kg内阻为r=0.5Ω的导体棒由静止释放，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ=0.25。不计导轨的电阻，（g = 10m/s2，sin37° = 0.6，sin53° = 0.8），求:（1）导体棒运动的最大速度；（2）若导体棒从释放至其运动达到最大速度时沿导轨下滑X=20m，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？ 参考答案： 17. 在光滑的水平面上放着ABC三个物体，ABC的质量分别为3m、m、2m．现在让A物块以初速度v0向B物体运动，AB相碰后不再分开，共同向C运动；它们与C相碰后也不再分开，ABC共同向右运动；求： （1）ABC共同向右运动的速度大小； （2）AB与C碰撞过程中，B对C物块的冲量大小． （3）AB碰撞过程中的动能损失． 参考答案： 解：（1）以ABC为分析对象，全过程动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得：   3mv0=（m+2m+3m）v   得 v=v0． （2）AB与C碰撞过程中，对C，运用动量定理得    I=2mv    得 I=mv0 （3）AB相互作用的过程，由动量守恒定律得   3mv0=（3m+m）v1      得 v1=v0 由能量守恒定律知：△Ek=×3mv02﹣×4mv12 解得：△Ek=mv02． 答：（1）ABC共同向右运动的速度大小是v0； （2）AB与C碰撞过程中，B对C物块的冲量大小是mv0． （3）AB碰撞过程中的动能损失是mv02． 【考点】动量守恒定律；动量定理． 【分析】（1）由于水平面光滑，物体在碰撞过程中符合动量守恒的条件：合外力为零，系统的动量守恒，根据动量守恒定律求解ABC共同向右运动的速度大小； （2）AB与C碰撞过程中，对C物块，运用动量定理求C所受的冲量大小． （3）先由动量守恒定律求出AB碰后的共同速度，再由能量守恒定律求AB碰撞过程中的动能损失． 18. 如图所示，固定于水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长L的正方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。 （1）若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流。 （2）在上述情况中，棒始终保持静止，当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大? （3）若从t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，可使棒中不产生I感，则磁感应强度应怎样随时间变化?（写出B与t的关系式） 参考答案： 如图所示，固定于水平面上的金属框cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长L的正方形，棒电阻r，其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。 （1）若以t=0时起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流。 （2）在上述情况中，棒始终保持静止，当t=t1时需加垂直于棒水平外力多大? （3）若从t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右匀速运动，可使棒中不产生I感，则磁感应强度应怎样随时间变化?（写出B与t的关系式） 解析：（1）据法拉第电磁感应定律，回路中产生的感应电动势为 E==kL2-------------4分 回路中的感应电流为：I=-----------2分 （2）当t=t1时，B=B0+kt1---------------1分 金属杆所受的安培力为：F安=BIL=（B0+kt1）-----------4分 据平衡条件，作用于杆上的水平拉力为：F=F安=（B0+kt1）-----------1分 （3）要使棒中不产生感应电流，则通过闭合回路的磁通量不变，即 B0L2=BL（L+v t）-------------2分           解得：B=-----------------2分